稳态量分相电流差动保护判据制动特性的改进

《稳态量分相电流差动保护判据制动特性的改进》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、万方数据第32卷第11期2008年6月10日电力系统自动化AutomationofElectricPowerSystemsV01．32No．11June10，2008稳态量分相电流差动保护判据制动特性的改进汤俊1’2，王晓茹1，桑丙玉1‘(1．西南交通大学电气工程学院，四川省成都市610031；2．成都电业局新都供电局，四川省成都市610500)摘要：定义了区内故障穿越电流。对穿越电流的研究显示，传统稳态量差动保护区内故障时的保护灵敏度受负荷电流影响大，带过渡电阻能力与故障点位置相关。通过在制动特性中引入穿越电流，提出了一种改进的稳态量电流差动

2、判据。理论分析表明：改进判据与传统稳态量差动保护判据区外故障的安全性完全相同，但改进判据在区内故障的灵敏度以及带过渡电阻能力大大提高了。对一条750kV线路故障和保护的仿真试验，证明了改进判据的上述优越性，是一种比较理想的超特高压输电线路电流差动保护判据。关键词：分相电流差动保护；特高压；故障过渡电阻；穿越电流中图分类号：TM7730引言分相电流差动保护原理简单可靠，选相能力强，能适应电力系统振荡、非全相运行、双回线跨线等各种复杂的故障和不正常运行状态，作为超、特高压线路的主保护，一直是继电保护科研人员研究的重点‘1‘引。在已提出的电流差动保护

3、的动作判据中，基于工频正弦量的稳态量差动判据和故障分量差动判据获得了较多应用。2种判据各有优缺点。稳态量电流差动保护由于负荷电流的影响，保护区内故障时的灵敏度较低，在高阻接地故障时有可能导致保护拒动，特别是在送电端，保护允许带过渡电阻能力更弱。故障分量差动保护虽然不受过渡电阻和负荷电流的影响，但故障分量存在时间较短，只能在故障初始阶段短时开放，不能反映高阻缓慢爬升性故障[6]。超、特高压输电线路保护要求更短的故障切除时间以及允许更大的带过渡电阻能力。因此，对超、特高压输电线路中的稳态量电流差动保护应有更深人的研究，不仅需要考虑分布电容电流(特别

4、是暂态电容电流)[7-9]、区外大电流接地故障引起的电流互感器饱和[10-n]、同步采样[”3等问题，而且，在区内故障时，保护应有更高的灵敏度以及更大的带过渡电阻能力。本文针对传统稳态量差动判据区内故障灵敏度低、在送电端带过渡电阻能力弱的缺点，提出了一种基于稳态量的电流差动保护改进判据。收稿日期：2007—01—30；修回日期：2008—03—28。一44—1高阻接地故障时传统稳态量电流差动保护分析国内外高压线路稳态量电流差动保护常采用以下判据[13

5、：I工M+，Ⅳl>J。。(1)I工M+INl>kJM—JN(2)式中：工M和fN分别对应于线路

6、两端M侧和N侧的分相电流相量；f。。。为动作门槛值；愚为制动系数，在故障初始阶段，为躲区外故障暂态过程，通常取k>l，在故障达到稳态后k=0．6。式(1)为辅助判据，式(2)为主判据，2式同时成立时，保护动作跳闸。忽略电容电流，设线路MN区内K点发生A相接地故障，过渡电阻为R。，故障支路电流为Ja，如图1所示。图1K点A相经Rd接地故障Fig．1OnelinetogroundfaultatKofphaseAviaRd设线路MN序阻抗为Z垂(垂一1，2，0，分别表示正、负、零序)，故障点到M端的各序阻抗为Z协，到N端的各序阻抗为Z№。在K7点以上

7、电网部分都是对称的，只有在故障K7点不对称，用对称分量法进行分析，且把图1中M，N，K7的Y形阻抗网络等万方数据·研制与开发·汤俊，等稳态量分相电流差动保护判据制动特性的改进效成△形阻抗网络，得线路MN之间的序网单相图把式(14)代入主判据式(2)中，则左端动作量如图2所示。为：Ⅳuk7口为x’点各序电压；岛。为区内故障时各序穿越电流图2序网等效单相图Fig．2Onephasesequenceequivalentdiagram根琚Y，d阻玩燹挟规则，z帅=z脚+z№+警(3)Zmd,：Z脚+R。+弩乒生(4)ZⅣd口：‰+Rd+_ZNF事R—d

8、(5)当接地电阻R。远大于线路阻抗乙时，由式(3)～式(5)可以近似得到：Z^撕≈Z协+Z№=乙(6)z帅≈(1+象)Ra(7)‰≈(1+象)见(8)叉由图2可得：础=訾(9)(10)(11)当发生高阻接地故障时，且令ZM∞一aZNa。，由式(7)、式(8)、式(10)、式(11)可得：△jM一△f胁+△f耽+△f椭一盘(12)△7N2AI’N1+Ai。m+Ai。m2i．_；笔了iQ3)△fN=N1++=_—!旱_一(13)根据图1、图2可知：fIm=Aim+，。y_{．．(14)【，N=AIN—Iq式中：j。为区内故障时相穿越电流。’IM+j

9、～l—I△JM+J。，+△fN—J。，l—I△jM+△J～I—IJd(15)右端制动量为：kjM一工ⅣI=是l△jM一△JN+2J。，l(16)当高阻